中国西部大陆位于西伯利亚板块与印度板块之间，在漫长的地质构造演化过程中经历了一系列的构造活动及地质演化历史，形成了蔚为大观的中国西部大陆的奇特的地质构造格局。无论浅部还是深部，这种地质构造特征在地壳内部甚至在上地幔顶部，在其地球物理场中都留下了各自独特的印记。正是这些地球物理场的特征为我们研究中国西部大陆岩石圈的三维结构及构造单元的划分提供了有力的地球物理证据。
根据对人工爆破地震测深结果的研究分析，结合地质与其他地球物理资料，我们将中国西部大陆划分为新疆地块、青藏地块及南北构造带等三个一级构造单元，每个一级构造单元又可以进一步划分为若干个次级构造单元，且各构造单元各具其特征。
6.4.1 新疆地块
6.4.1.1 准噶尔盆地
准噶尔盆地的结晶基底具有明显的横向非均匀性。从准噶尔南缘到北缘结晶基底的厚度逐渐增加，由南缘的10km增加到北缘的15km左右。
准噶尔盆地上地壳的下层较厚，盆地南缘厚约10km，北缘为12km左右，速度为6.4km/s左右;中地壳的厚度由南向北逐渐减小，在盆地南缘厚约13km，北缘厚为8km左右。在和丰牧场附近有低速层存在。
准噶尔盆地的下地壳的厚度变化趋势与中地壳相反。在盆地南缘厚度较小，奎屯附近的厚度在10km左右，而在盆地北缘的布尔津，该层厚达13km。乌尔禾区附近出现速度的剧烈横向变化，这与达尔布特断裂有关。
准噶尔盆地及其北部的阿尔泰地区，地表至30km深的较高的泊松比(σ=0.26～0.27)揭示了其主要为中性岩类组成。阿尔泰地区的地壳以55km的巨厚地壳为其特征，其下地壳亦厚达30km，且其泊松比高达0.28，这与基性成分的下地壳相对应，而准噶尔盆地的下地壳厚度却小于15km。准噶尔盆地是否存在一个前寒武结晶基底，一直是地学界争论的一个问题(杨森楠等，1985;陶君政等，1981)，这一问题很难从单一的纵波或横波速度结构上得出推断，但是，根据泊松比这一上述二者的结合产物可以对此问题进行推断。准噶尔盆地基底的泊松比为0.25～0.27，其值较高，这也就是说其基底的基性度较高，可能为基性或超基性前寒武结晶基底的反映。
6.4.1.2 天山地区
天山地区的地壳结构比较复杂。地壳分为上地壳和下地壳两部分。上地壳底都为低速层。上地壳结构在纵、横向变化很大。在上地壳，奎屯地区表层为一深坳陷，由浅至深，速度变化很大，速度为1.5～5.9km/s，底界最大深度13km。向北天山、中天山方向速度逐渐增大，达到5.8km/s，底界深度为5km。向南天山方向则速度逐渐降低，表层速度为4.5～5.6km/s，厚度增大至8～10km。向南至塔里木盆地库车一带为巨厚的坳陷，表层速度为0.5～5.8km/s，坳陷底界深度达18～20km。结晶基底的速度为6.0～6.1km/s，厚度在横向上变化很大为13.4km。结晶基底的下部，厚度和速度在横向上也存在很大的变化，速度为6.1～6.4km/s。在中天山和南天山之下，低速层的速度为5.6km/s，层厚度为2～5km，底界埋深25.4km，界面起伏剧烈。
下地壳速度均匀，层速度6.9km/s，但厚度在横向上变化很大，厚度为8～30km。莫霍面埋深在奎屯地区54km，北天山55km，中天山48km，南天山55km，塔里木50km。天山下部有山根，也有局部上隆。
天山地区的地壳平均厚度为52km，地壳平均速度为6.2～6.3km/s，上地幔顶部的速度为8.15km/s。
6.4.1.3 塔里木地台
塔里木地台的上地壳顶部为大片的中、新生代沉积所覆盖，地壳浅部的速度梯度层厚5km左右，下部花岗质岩层的速度5.90～6.00km/s，厚16km左右，整个上地壳厚约20km。中地壳厚约20km，平均速度为6.40km/s;下地壳厚十余千米，平均速度约6.90km/s;该区地壳厚约50km，平均速度为6.35km/s左右。地幔呈上隆形态，其顶部速度为7.70km/s，这在某种程度上可能反映了该区由于构造活动，导致构造活动带上地幔速度异常的存在。
6.4.1.4 北山地区
北山地区地表出露以古生代的变质地层及酸性侵入体为主，其上常有零散的侏罗系陆相盆地沉积。该区地壳厚度较小，一般为40～43km，地壳平均速度为6.25km/s。第1层为速度梯度层，速度为5.3～6.1km/s，厚4～5km;第2层平均速度为6.2km/s，厚10～12km;第3层速度稍有逆转，速度为6.0～6.1km/s，厚7～9km;第4层平均速度为6.5km/s，厚7～8km;第5层平均速度为6.9km/s，厚10～12km。
据地壳速度结构，该区地壳实际上可分为三大层:1，2，3层为上地壳，4层为中地壳，5层为下地壳。
6.4.2 青藏地块
6.4.2.1 青藏高原
青藏高原的广大地区为三叠系所覆盖，个别地区零星分布有燕山期中性及酸性花岗岩岩体。地表浅部的速度梯度层横向变化不大，厚约4km;上地壳中的花岗质岩层厚度自西北向东南变薄，最厚约20km，最薄为10km左右。中地壳厚度亦存在变化，为20～25km，速度为6.35～6.40km/s。下地壳横向变化明显，往东南方向厚度减小，最厚可达30km左右，最小厚度为17km，平均速度为6.90km/s。莫霍面向东南方向呈现为依次抬升的趋势，地壳厚度为58～72km，平均速度为6.35～6.40km/s。上地幔顶部的速度普遍为8.10km/s左右。
6.4.2.2 柴达木盆地
柴达木盆区内以新生代沉积地层分布为主，外围出露中生代及前中生代地层，它是中、新生代以来形成的陆内或山间沉积盆地。该区的地壳厚度一般为50～53km，盆地边缘地壳有所增厚，盆地北缘厚度可达60km左右。地壳平均速度为6.15～6.17km/s。上地幔顶部纵波速度为8.0～8.1km/s。
柴达木盆地大部为中新生代沉积所覆盖，都兰及花石峡附近出露有前震旦系、古生界、中生界地层及印支期、燕山期及喜马拉雅期的酸性、中酸性岩体。地壳浅部的速度梯度层在大柴旦—德令哈一带分布较厚，约10余千米;而德令哈—花石峡地区较薄，为2～6km;上地壳中的花岗质岩层较厚，为17km左右。中地壳较厚，25km左右，平均速度为6.40～6.50km/s。普遍存在低速层，速度为5.80～5.90km/s，厚约12km，并为区内的断裂切穿。下地壳以较薄为特征，仅厚14km左右，平均速度为7.10km/s。与周边地区相比较，莫霍面呈现为上隆形态，中部为托素湖断裂错开，地壳厚约62km。
6.4.2.3 祁连山与河西走廊地区
祁连山与河西走廊的地壳结构基本特征相似，没有明显的差异。祁连山地表以元古宙及古生代地层为主体，有零星的中生代和新生代沉积，为中生代以后的隆起带。据地震地质、第四纪地质及地貌学研究，证明该带为新近纪末至第四纪初急剧隆升的喜山期年轻造山带，河西走廊则是同期的山前坳陷带。该区内的阿尔金一带出露有前震旦系的古老地层，且分布有古生代中酸性岩体，在花海子一带有一定厚度的中新生代沉积分布，并且在花海子盆地的东南侧分布有前震旦纪地层及中生代花岗岩体。
上地壳浅部的速度梯度层以阿尔金山为界南厚北薄5～10km不等，花岗质岩层厚约13km，整个上地壳厚16km左右。中地壳平均厚约23km，平均速度为6.30km/s。中地壳顶部存在一厚5km左右的低速层，其速度为5.80km/s，并为阿尔金断裂所切穿。下地壳厚度巨大，厚30余千米，平均速度为7.10km/s。莫霍面总体上呈坳陷形态，中间为阿尔金深断裂所错开，整个地壳厚73km左右，地壳的平均速度较大，为6.40～6.50km/s。上地幔顶部的介质速度为8.10km/s。该区域中的莫霍面的这一坳陷特征可能是本区在中元古代由于频繁拉张而形成的陆间裂谷残迹的反映。
6.4.3 南北构造带
研究区域内的南北构造带主要由川滇地块构成，其地壳呈现为明显的上、下地壳两分特征。
该区莫霍界面略有起伏，幅度不大于5km，华坪附近变浅为52km。南北向剖面的地壳厚度为51km，攀枝花附近为56km。华坪和会东地带存在着由沉积层一直向下延伸到上地幔顶部的深大断裂带，红格断裂不深。华坪与红格之间地壳厚度为55km，这正是华南块体(40km)与青藏块体(65～75km)的过渡带特征。这不仅给出了攀西地带复杂受力边界的应力状态，同时说明了该带处于东、西块体的界带处，是地震与构造活动的必然结果。
从地壳剖面图可见，在带宽约30km地带内，分布着若干条伸抵上地幔顶部的深大断裂，它们构成了地烃物质上涌的通道和该区复杂构造运动的交错边界，以及地震孕育、发生和矿产富集的地带。
在西昌附近地壳厚度为47～49km，向东西两侧加深到50～52km，形成了上地幔顶部的明显上拱，幅度为5km左右。然而在攀枝花、红格和会理地带，上地幔顶部仅仅是丽江—者海这一宽350～400km地带莫霍界面起伏变化统一背景上的局部隆起区之一。攀枝花、红格、会理地段相对会东和华坪地带略微上拱，其幅度平均为3km左右。这就表明，攀西地区沿构造轴部上地幔顶部在多次构造运动改造的基础上，尚残留有上地幔顶部上拱的微弱痕迹，其上拱幅度由北向南逐减。但其上地幔顶部的速度分布却具有构造活动和裂谷带的特征。